什麼是雲端運算?

雲端運算定義

我們時常在生活中使用到雲端硬碟來存放個人文件、圖片等相當多的數位資產,但當提及雲端運算卻有相當多的人對此並無概念。
雲端運算,英文是 Cloud Computing,在維基百科上的解釋是:

一種基於網際網路的運算方式,通過這種方式,共享的軟硬體資源和資訊可以按需求提供給電腦各種終端和其他裝置,使用服務商提供的電腦基建作運算和資源。

實際運用中,雲端運算是由雲端業者來提供伺服器供個人或企業等來做運算的一個流程。讓大眾運用雲端服務來傳送各種資訊,包含數據、分析、伺服器等等,各式各樣的東西在雲端上運作、存取等等。
因此,雲端運算相較傳統機房需要占用大量的空間,耗費可觀的金額來購買、存放伺服器,以更為彈性的方式提供企業用戶、個人用戶選擇自己需要且合乎成本的資源。

事實上,雲端運算最開始的想法就是想像自來水、電等公共服務系統一樣,把運算的資源公開公用的讓社會大眾取用,就像是水龍頭打開就有自來水能供取用,讓運算資源自由的用作各種用途。最終,雲端運算想要實現的是:只要設備能夠連接網路,就可以通過瀏覽器使用運算資源。

在雲端運算的願景下,各式應用開始出現在大眾的生活當中,雲端運算也可以說是自網際網路被發明之後,對產業發展乃至全人類的生活有著變革性影響的資訊應用,也在科技業當中逐漸掀起熱潮。
多種技術跟應用開發的成熟,讓雲端運算從概念炒作逐漸轉為實際的落地應用,讓熱潮成為必然的結果,電腦的使用經驗也會跟過往不同,過去需要將軟體下載、安裝到固定端,速度與時間受到網路連線所限制,但未來或許會直接省去這個步驟,因為越來越多的應用跟服務將直接地透過網路而取得。

雲端運算的定義

雲端運算數位轉型

當雲端運算被社會逐漸重視,美國國家標準與技術研究院 (NIST) 也給出了面向廣泛且完整的標準來定義雲端運算,NIST 於 2011 年給出的雲端運算定義如下:

雲端運算是一種模式,為了實現能夠無處不在、方便,且按需求訪問網路可配置運算資源(例如:網路、伺服器、儲存、應用程式與服務) 的共享池,這些運算資源可以在最少的管理量及服務提供商互動下,快速部屬與發佈。
此雲端模式是由三種服務模式、四種部屬模式與五個基本特徵所組成。

上述所提及的雲端模式組成分別如下:

  • 三種服務:SaaS (軟體即服務)、PaaS (平台即服務)、IaaS (基礎建設即服務)
  • 四種部屬模式:公共雲、私有雲、社群雲、混合雲
  • 五種特徵:隨選所需自助服務、網路存取方式多樣化、共用資源池、迅速伸縮自如、服務可量測

關於雲端模式更詳細的介紹可參見文章:雲端運算的三大組成要件介紹

隨著時代的進步,雲端運算無疑造成了更全面性的影響。不論是伺服器、電腦,乃至智慧型手機、平板電腦等行動裝置,都跟雲端運算有所關聯,正因為雲端服務、雲端運算的存在,我們不必受限於硬體、環境的限制,能夠運用行動裝置快速取得軟體服務。

雲端運算之於企業的重要,能夠節省七成資料處理費用

一般企業經營在資料這一塊,會有不同的管理需求,包含庫存、採購進貨、配銷、財務與人力等等,而常見的個人電腦是無法支撐這樣龐大的運算需求,所以大部分的企業會購入運算能力更好的伺服器來支持資料運算。

隨著企業規模的擴大,對伺服器的需求也越來越高,以 Google 為例,作為全球最大的雲端硬碟供應商,也包含各式各樣的服務提供,最少有一百萬台伺服器在運作中,正是在這些伺服器的基礎下,Google 得以開發出各式各樣的應用 (Google+、Gmail),容納難以估計的資料。
但維護及運作多台伺服器是一件相當困難的事情,資料中心耗費的成本及能量相當高,包含溫度維持、損耗汰換等等,大型資料中心消耗的電力更是足以供應一座城市的用電。

雲端運算資料中心

若將時間成本也考量進去,一般機房都有將近15年的壽命,則將有七成左右的營運成本是用在電費,比起當初建置機房的硬體費用,更是高出 3 到 5 倍左右,而這七成的費用當中,大部分又都是在維持機房的環境狀況,也就是讓伺服器 「吹冷氣」來進行降溫等等 (※也有部分資料中心的伺服器是採用水冷式來進行降溫)

因此,伺服器或是資料中心的建置對中小型企業來說是一項不低的成本支出。根據統計企業的伺服器機房架構,平均使用率卻不到 15%,有相當大的資源被浪費。此時雲端服務就是最佳的解方,因為雲端運算能夠提供更為彈性的方案,讓企業可以根據個別需求來購買雲端伺服器空間,省去了機房所需的空間、維護等費用,也讓雲端運算逐漸成為企業資料運算的主流選擇。

雲端運算的趨勢

早在 2010 年行政院通過 「雲端運算產業發展方案」,計畫將以 5 年總共 240 億元經費,推動雲端運算產業的發展。發展內容除了扶植企業廠商,更涵蓋了教育、經貿等不同面向,全面性的推動雲端運算服務。

企業逐漸的將多數的服務轉移到雲端,成為業界常態,資料與資訊快速的在網路上移動。紐約的 451 Research 統計發現,2019 年時,已經有九成的公司已在雲端上進行業務。網路顧問公司 IDG 2020年的研究報告也指出以下幾點的雲端趨勢及風險:

  • 目前有 92% 企業組織的 IT 環境至少有某種程度是在雲端上,只有 8% 的組織表示他們的全部 IT 環境是在企業內部
  • 因為雲端運算工具將花費大量的資金,未來一年將會有 32% 的 IT 總預算會被運用在雲端運算
  • 基於雲端的應用將會變得越來越流行,有 46% 組織的應用程序是以雲端為基礎,而 54% 雲端應用是從本地系統遷移過去
  • 目前有超過 55% 的組織使用多個的公有雲,其中更有 21% 表示他們使用三個以上甚至更多
  • IT 部門的決策者面臨的最大挑戰將會是在充分使用公有雲資源的能力狀況下,控制雲端成本跟資料隱私及安全性的挑戰

雲端運算漸漸被視為全球十大企業科技趨勢之手,越來越多的資金被投入其中,期望以雲端運算的多方面貌解決企業在銷售管理、客服管理、專案管理、進銷存貨、財務等資料處理的困難。

雲端運算的資安議題

雲端運算與資安

雲端運算降低資料運算的門檻,擁有相當多的優勢,但也常常被惡意人士攻擊、破解密碼等等。
根據 Cisco 的年度白皮書揭露:截至 2019 年 11 月,共發生 1272 起數據連續事件,曝光將近 1.63 億條記錄。根據 2019 Identity Theft Resource Center 的數據顯示,2019 年年初至 2020 年,每次數據洩漏所曝光的記錄數量平均為 128,171條,其中銀行類別的漏洞最多,醫療產業被曝光敏感紀錄的比例最高。
IBM Security 和 Ponemon Institute 2018 年數據洩露成本研究透露,資料遺失或是被盜竊的平均成本仍在增加,2019 年全球因資料問題花費的平均成本落在 150 美元左右,Cisco 也預測全球的 DDos 攻擊數量在 2023 年將會來到 1540 萬次的高峰。

當資料放上雲端,等於是把資料交給第三方來進行管控,存在一定資料外洩的風險,但企業可以靠著將資料部屬在私有雲、公有雲等不同的部屬模式上,同時享有便利性及把控資料的安全。

關於雲端模式更詳細的介紹可參見文章:雲端運算的三大組成要件介紹

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